Зародыши пшеницы и их ингредиенты

Зародыш пшеницы — это богатый маслом компонент зрелых зерен пшеницы, составляющий приблизительно 3% от их общей массы. Из зародыша развивается ценная пшеничная трава, из которой впоследствии формируются зерна. Зародыш пшеницы обычно является побочным продуктом производства пшеничной муки. Он обладает высокой питательной ценностью и богат микроэлементами и пищевыми волокнами (1,5-4%). ​​Содержание масла составляет около 10%, содержа много ненасыщенных жирных кислот. Содержание белка составляет приблизительно 27%, хотя в зависимости от происхождения может достигать от 13% до 35%.

В состав входят следующие ингредиенты:

• Витамины (В1, В2, В3, В5, В6, В9, а также витамины А, К и Е)
• Минералы и микроэлементы (кальций, магний, железо, калий, йод, фосфор, хром, марганец, цинк, молибден и сера)
• Полиамины (спермин, спермидин и путресцин)
• Жирные кислоты (v.a. (альфа-линоленовая кислота, линолевая кислота, олеиновая кислота и пальмитолеиновая кислота)
• Аминокислоты (аргинин, триптофан, лизин, метионин, фенилаланин, лейцин и изолейцин)
• Вторичные растительные соединения (каротиноиды, полифенолы и флавоноиды)

Влияние зародышей пшеницы

Указанные ингредиенты указывают на значительный потенциал для здоровья. Однако воздействие зародышей пшеницы до сих пор было лишь частично исследовано экспериментально; исследований на людях немного. Тем не менее, обширные знания об отдельных ингредиентах и ​​их значении для метаболизма и общего состояния здоровья позволяют сделать выводы об общем воздействии зародышей пшеницы. Исследования также выявляют потенциальные медицинские применения:

• Благодаря высокому содержанию микроэлементов экстракт зародышей пшеницы обладает противовоспалительным, антиоксидантным, антибактериальным и иммуномодулирующим действием. [Махмуд А.А. и др.; Зародыши пшеницы: обзор пищевой ценности, антиоксидантного потенциала и антибактериальных свойств. Науки о продуктах питания и питании, 2015, 6, 265-277].
• Согласно исследованию Атаоллахи, проведенному на людях, зародыши пшеницы значительно уменьшают различные симптомы, связанные с предменструальным синдромом (ПМС). По словам Балинта, ферментированный экстракт зародышей пшеницы, используемый в качестве дополнения к кортикостероидной терапии, оказывает положительное воздействие на ревматоидный артрит, улучшая симптомы и качество жизни. [Атаоллахи М. и др.; Влияние экстракта зародышей пшеницы на симптомы предменструального синдрома.] Iran J Pharm Res Зима 2015;14(1):159-66 и Балинт Г. и др.; Влияние Авемара – ферментированного экстракта зародышей пшеницы – на ревматоидный артрит. Предварительные данные, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Зародыши пшеницы улучшают работу желудочно-кишечного тракта. Они снижают уровень провоспалительных цитокинов в кишечнике, повышают уровень масляной и пропионовой кислот и регулируют состав кишечной флоры. Кроме того, они увеличивают долю лактобактерий и — как показало небольшое двойное слепое исследование Морейра-Росарио — также количество бактерий рода Bacteroides и Bifidobacteria. [Морейра-Росарио А. и др.; Ежедневное употребление хлеба, обогащенного зародышами пшеницы, может способствовать формированию здоровой кишечной микрофлоры: рандомизированное контролируемое исследование.] Eur J Nutr 2020 авг;59(5):1951-1961 и Охо Б.А. и др.; Добавка зародышей пшеницы увеличивает количество лактобацилл и способствует созданию противовоспалительной среды в кишечнике у мышей C57BL/6, получающих диету с высоким содержанием жиров и сахарозы. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• В двойном слепом исследовании Мохаммади было показано, что зародыши пшеницы значительно снижают уровень холестерина и повышают антиоксидантную способность у больных диабетом 2 типа. Остлунд также пишет, что зародыши пшеницы подавляют всасывание холестерина в кишечнике.По словам Охо, зародыши пшеницы помогают уменьшить ожирение у мышей с избыточным весом. u.a. висцеральный жир, митохондриальная дисфункция сердца, уровень инсулина в сыворотке крови и инсулинорезистентность [Мохаммади Х. и др.; Влияние добавок из зародышей пшеницы на метаболический профиль у пациентов с сахарным диабетом 2 типа: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование.] Phytother Res 2020 Apr;34(4):879-885 и Охо Б.А. и др.; Добавка зародышей пшеницы облегчает резистентность к инсулину и митохондриальную дисфункцию сердца в животной модели ожирения, вызванного диетой. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 и Остлунд Р. и др.; Ингибирование абсорбции холестерина фитостеролсодержащими зародышами пшеницы. Американский журнал клинического питания, 2003;77,1385-1389].
• Онкология также проявляет интерес к экстракту зародышей пшеницы, поскольку он состоит из множества биологически активных веществ (включая бензохиноны). Несколько экспериментальных исследований, небольших клинических испытаний на людях и исследования на животных продемонстрировали противораковые свойства спиртовых и ферментированных экстрактов зародышей пшеницы. z.B. При лечении колоректального рака. Кроме того, подтверждено, что экстракт является дополнительным средством при лечении различных типов рака (меланома, рак легких, лейкемия, рак молочной железы, колоректальный рак). Улучшились побочные эффекты терапии, такие как снижение количества нейтрофилов и усталость/истощение. Также увеличилась продолжительность жизни и улучшилось качество жизни. Экстракт обладает антиметастатическим, антипролиферативным и стимулирующим апоптоз опухолевых клеток действием, а также поддерживает цитотоксичность естественных клеток-киллеров. [Борос Л.Г. и др.; Ферментированный экстракт зародышей пшеницы (Авемар) в лечении рака и аутоиммунных заболеваний.] Энн, Нью-Йоркская академия наук, 2005; 1051: 529-42. и Комин-Андуикс Б. и др.; Ферментированный экстракт зародышей пшеницы ингибирует ферменты гликолиза/пентозного цикла и индуцирует апоптоз посредством активации поли(АДФ-рибоза) полимеразы в опухолевых клетках Т-клеточной лейкемии Jurkat. J Biol Chem, 2002;277(48):46408-14 и Демидов Л.В. и др.; Вспомогательный ферментированный экстракт зародышей пшеницы (Авемар) в качестве нутрицевтика улучшает выживаемость пациентов с меланомой кожи высокого риска; рандомизированное пилотное клиническое исследование II фазы с 7-летним наблюдением. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 и Фаркас Е.; Ферментированный экстракт зародышей пшеницы в поддерживающей терапии колоректального рака. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 и Гарами М. и др.; Ферментированный экстракт зародышей пшеницы снижает вызванную химиотерапией фебрильную нейтропению у детей с онкологическими заболеваниями, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 и Кох Э.М. и др.; Противораковая активность и механизм действия ферментированного экстракта зародышей пшеницы против рака яичников. Биохимия пищевых продуктов 2018;42.6 и Марксек З. и др.; Эффективность тамоксифена в клетках рака молочной железы с положительными рецепторами эстрогена повышается при помощи лечебного питания. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 и Мюллер Т., Фойгт В.; Ферментированный экстракт зародышей пшеницы – пищевая добавка или противораковый препарат? Nutr J 2011;10:89 и Телекес А и др.; Авемар (экстракт зародышей пшеницы) в профилактике и лечении рака. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

В заключение, зародыши пшеницы, благодаря содержанию микроэлементов, удовлетворяют основные потребности организма в питательных веществах и обогащают рацион в целом. Они подходят для оптимизации обмена веществ и профилактики нарушений обмена веществ, а также острых и хронических заболеваний.

Полиамин

Группа полиаминов может быть разделена на спермидин и спермин, а также путресцин и кадаверин.Все эти природные соединения являются необходимыми компонентами метаболизма человека и животных.

Полиамины играют решающую роль в развитии многих клеток и обеспечивают их выживание. Спермидин, благодаря своим уникальным поликатионным свойствам, является наиболее эффективным полиамином. [Мендес Дж.Д.; Другое наследие Антони Ван Левенгука: полиамины. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Доступность, спрос и метаболизм полиаминов

Три полиамина — спермин, спермидин и путресцин — можно получить из пищи или выработать в организме самостоятельно. Продукты содержат эти полиамины в различных количествах. Спермидин особенно богат пшеницей и зародышами пшеницы. Сушеные соевые бобы, выдержанный сыр чеддер, зеленый горошек и грибы также содержат спермидин и другие полиамины. [Али МА и др.] Полиамины в продуктах питания: разработка базы данных продуктов питания. Food Nutr Res. 2011;55].

Спермин и спермидин легко всасываются трансэпителиально (через слизистую оболочку кишечника) в кишечнике. Путресцин, напротив, всасывается хуже, поскольку расщепляется диаминооксидазой (ДАО) в кишечнике. Для синтеза полиаминов организму необходимы аминокислоты аргинин или орнитин, а также различные кофакторы, такие как витамин В12, фолиевая кислота и S-аденозилметионин (SAM).

Кроме того, в метаболизме полиаминов участвует несколько ферментов. К ним относятся, например, спермидин- и сперминсинтаза, аргинин- и орнитиндекарбоксилаза, ферменты одноуглеродного пути, полиаминоксидаза и диаминооксидаза (ДАО), известная по метаболизму гистамина. В этом процессе первоначально образуется путресцин, который метаболизируется в спермидин, который затем может быть превращен в спермин.

Примерно две трети потребности в полиаминах должны удовлетворяться за счет пищи., Поскольку организм способен самостоятельно производить лишь около 1/3 полиаминов. На данный момент практически отсутствуют пригодные для использования данные, позволяющие сделать выводы о потребности в полиаминах и возможной дополнительной дозировке. Согласно японскому источнику, суточная доза 70 мг (включая синтез собственными силами) может быть достигнуто [Oryza; Брошюра о полиаминах, перераб. 2”. Япония: Масло Oryza & [Fat Chemocial Co., Ltd. 26.12.2011. Получено 06.11.2013].

Потребность в полиаминах, особенно в спермидине, возрастает из-за усиленного роста клеток в организме. беременность и увеличивался у младенцев в течение первых 28 дней после рождения. Загрязнение или Участие в соревновательных видах спорта может усилить потребность в них.. Более того, Влияние окружающей среды и Гормональный статус влияют на синтез полиаминов и на общий пул полиаминов. Кроме того, с возрастом собственное производство питательных веществ в организме снижается., что снижает общую концентрацию полиаминов [Муньос-Эспарза Н.К. и др.; Полиамины в пищевых продуктах.] Фронт Нутр. 2019;6: 108 и Нисимура К. и др. Снижение уровня полиаминов с возрастом и их поступление с пищей и напитками. J Biochem 2006; 139:81-90].

А Недостаток основных веществ, особый генетические признаки и Нарушение работы кишечника Это может привести к тому, что организм не будет получать полиамины или будет получать их в недостаточном количестве. Если в организме длительное время наблюдается недостаток полиаминов или нарушается гомеостаз спермидина/спермина, это запускает многочисленные патологические процессы. [Мойнар С. и др.; Полиамины: метаболизм и значение в заболеваниях человека.] Клиническое питание 2005; 24(2):184-97 и Роча РО, Уилсон РА; Важный, смертельный, загадочный: метаболизм полиаминов и их роль в клетках грибов. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Действие спермидина

Спермидин — наиболее изученный и известный полиамин. Он играет жизненно важную роль в поддержании общего метаболизма, клеточных функций и здоровья человека. По этой причине можно ожидать, что он будет обладать разнообразными преимуществами в лечении и профилактике заболеваний.

Спермидин проявляет действие уже упомянутых полиаминов. Спермидин также обладает рядом независимых эффектов, хорошо описанных в научной литературе, которые выходят за рамки эффектов полиаминов.. Эти эффекты способствуют снижению развития опухолей (канцерогенеза) под действием спермидина и потенциально защищают от рака, нейродегенеративных заболеваний, метаболических заболеваний и болезней сердца. [Мадео Ф. и др. Спермидин в здоровье и болезни. Наука. 2018, 359]:

• Способствует аутофагии («переработке клеток»).
• Это действует как имитатор ограничения калорий (имитируя эффект продления жизни за счет снижения потребления энергии из пищи).
• Защищает нервные клетки (нейропротекция) и уменьшает возрастные нарушения памяти.
• Он подавляет провоспалительные цитокины и, таким образом, модулирует иммунную и воспалительную системы.
• Замедляет старение стволовых клеток
• Улучшает диастолическую функцию
• Снижает жесткость артерий и риск развития сердечной недостаточности.
• Снижает возрастные и связанные с высоким кровяным давлением повреждения почек.
• Улучшает мышечную силу и снижает миопатии («мышечные расстройства»).
• Снижает канцерогенез и патологическую пролиферацию тканей (фиброз) в печени.
• Достигает эффекта снижения артериального давления за счет повышения биодоступности аргинина.

Спермидин активирует аутофагию.

Аутофагия — важная программа очистки и переработки организма. Она необходима для гомеостаза и выживания. Аутофагия помогает организму и его клеткам переваривать отходы и «мусор», а также расщеплять неправильно направленные, избыточные или неправильно сформированные клеточные компоненты и перерабатывать их. Она играет решающую роль в поддержании клеточного гомеостаза и позволяет клеткам адаптироваться к молекулярному стрессу. Кроме того, она обеспечивает энергию и материалы для формирования новых клеточных структур.

Хорошо функционирующая аутофагия также играет важную роль в патологических процессах. К ним относятся, например, улучшение обмена веществ и предотвращение нейродегенеративных заболеваний, таких как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона или болезнь Альцгеймера, за счет удаления неправильно свернутых белков.

С возрастом и при нарушениях обмена веществ способность организма к аутофагии снижается. Согласно современным представлениям, существует два способа активации и улучшения аутофагии:

1. Путем ограничения потребления калорий. Этого можно достичь с помощью голодания или постоянно низкокалорийной диеты.
2. Это достигается за счет использования так называемых миметиков ограничения калорий, которые имитируют эффекты снижения потребления калорий (ограничения калорий). Спермидин является важным представителем группы миметиков ограничения калорий и действует аналогично вторичным растительным соединениям ресвератролу из винограда и эпигаллокатехин галлату из зеленого чая.

Спермидин: продлевает ли он жизнь?

В настоящее время спермидин считается универсальным средством против старения, поскольку это одно из немногих эндогенных веществ, которые действуют как имитаторы ограничения калорий и, таким образом, активно стимулируют аутофагию. [Морселли Э. и др.; Спермидин и ресвератрол индуцируют аутофагию посредством различных путей, сходящихся на ацетилпротеоме. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]. Спермидин также действует посредством других механизмов: он регулирует рост клеток, пролиферацию клеток, клеточную смерть (апоптоз) и модулирует трансляцию белков и экспрессию генов. Кроме того, он подавляет воспаление, образование жировых клеток (адипогенез) и ацетилирование гистонов. Спермидин улучшает липидный обмен.

Полиамин активирует эукариотический фактор инициации трансляции sA (eIFs A), который необходим для роста клеток и синтеза белка. eIFs A действует как фактор растяжения трансляции и участвует в образовании пептидных связей во время трансляции (трансляции генетической информации) мРНК. eIFs A в настоящее время является единственным известным белком, содержащим специфическую аминокислоту, который образуется с помощью дезоксигипузинсинтазы и дезоксигипузингидроксилазы и требует спермидина в качестве субстрата. Дезоксигипузинсинтаза — это фермент с систематическим названием лизин.

Спермидин снижал уровень малонового диальдегида (продукта распада полиненасыщенных жирных кислот; важного биомаркера окислительного стресса) в мозге мышей и повышал активность СОД (супероксиддисмутазы; коррелирует с увеличением продолжительности жизни). Спермидин также улучшает функцию митохондрий. [Минуа Н.; Молекулярная основа «антивозрастного» эффекта спермидина и других природных полиаминов – краткий обзор. Геронтология 2014;60(4):319-26 и Pegg AE; Функции полиаминов у млекопитающих. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 и Soda K, Спермин и метилирование генов: механизм увеличения продолжительности жизни, вызванный диетой, богатой полиаминами. Amino Acids 2020;52(2):213-224 и Сюй ТТ и др.; Спермидин и спермин замедляют старение мозга, индуцируя аутофагию у мышей SAMP8. Aging (Albany NY). 2020;12(7):6401-6414].

В настоящее время считается достоверным, что добавление спермидина извне, благодаря активации аутофагии и другим типичным эффектам полиаминов, продлевает продолжительность жизни модельных организмов, таких как плодовые мушки, дрожжи и черви. Кроме того, оно замедляет возрастную потерю памяти у плодовых мушек и уменьшает возрастное повреждение белков у мышей. Оно также снижает частоту возрастных заболеваний и потерю двигательных навыков. [Илгараши К., Кашиваги К.; Модуляция клеточных функций полиаминами; Международный журнал биохимии] & Клеточная биология 2010;42;39-51 и Мадео Ф., Эйзенберг Т. и др.; Спермидин: новый индуктор аутофагии и эликсир долголетия. и Миллер-Флеминг Л. и др. Оставшиеся загадки молекулярной биологии: роль полиаминов в клетке. Журнал молекулярной биологии. 2015;427(21):3389-406].

В исследовании Гупты было показано, что спермидин продлевает жизнь мух, дрожжей, червей и клеток иммунной системы человека. Он подавляет окислительный стресс и гибель тканей (некроз) у стареющих мышей.В старых клетках дрожжей он стимулирует деацилирование гистона H3, ингибируя гистоновые ацилтрансферазы. Удаление полиаминов из организма приводит к чрезмерному ацетилированию, преждевременной гибели клеток, образованию свободных радикалов и сокращению продолжительности жизни. Спермидин сильно стимулирует аутофагию, важен для подавления некроза и, таким образом, продлевает жизнь. [Эйзенберг Т. и др.] Индукция аутофагии спермидином способствует долголетию. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

В доклинических моделях добавление спермидина продлевало здоровье и продолжительность жизни людей. Проспективное когортное исследование Кихля подтверждает, что спермидин продлевает жизнь человека. В этом исследовании общая смертность снижалась на каждую треть увеличения потребления спермидина с 40,5% (95% ДИ) до 23,7% (95% ДИ) и 15,1% (95% ДИ) соответственно, что соответствует кумулятивной смертности 0,48, 0,41 и 0,38. Кумулятивная смертность (ДИ) указывает на вероятность того, что человек заболеет определенным заболеванием или умрет в течение заданного периода времени. Риск смертности между верхней и нижней третями потребления спермидина был аналогичен риску у людей на 5,7 лет моложе. [Эйзенберг и др.; Кардиозащита и продление продолжительности жизни с помощью природного полиамина спермидина.] Nat Med 2016;22(12):1428-1438 и Кихл С. и др. Более высокое потребление спермидина связано с более низкой смертностью: проспективное популяционное исследование. В J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 и Мадео Ф., Эйзенберг Т. и др.; Спермидин: новый индуктор аутофагии и эликсир долголетия. и Мадео Ф., Эйзенберг и др.; Питательные аспекты спермидина. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

Спермидин защищает сердце

Нарушение аутофагии может оказывать пагубное воздействие на сердечно-сосудистую систему. Поэтому вещества, активирующие аутофагию, могут противодействовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз, сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца, сердечные аритмии и диабетическая кардиомиопатия. Спермидин также стимулирует митохондриальное дыхание и улучшает механоэластическую функцию клеток сердечной мышцы (кардиомиоцитов). [Нильссон БО, Перссон Л; Благотворное влияние спермидина на здоровье сердечно-сосудистой системы и долголетие предполагает специфический для типа клеток импорт полиаминов кардиомиоцитами. Biochem Soc Trans.2019;47(1):265-272] и Абделлатиф М. и др.; Аутофагия в сердечно-сосудистом здоровье и заболеваниях. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

При сердечной недостаточности наблюдается избыток фермента PP5 (серин/треонин-протеинфосфатазы 5). Этот фермент накапливается в камерах сердца, снижая их эластичность и ухудшая эластичность самого сердца. Спермидин может эффективно ингибировать PP5. У мышей, получавших спермидин, здоровье сердца сохранялось до преклонного возраста. Сердечно-сосудистые заболевания также реже встречаются у людей, употребляющих пищу, богатую спермидином. Поскольку уровень спермидина снижается с возрастом, его добавление может быть полезным. [Эйзенберг Т. и др.; Кардиозащита и продление жизни с помощью природного полиамина спермидина. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] и Сода К и др. Полиамины в пище и сердечно-сосудистые заболевания – эпидемиологическое исследование. Glob J Health Sci.2012;4(6):170-178].

Влияние спермидина на сердечно-сосудистую систему было продемонстрировано в многочисленных экспериментах на крысах и мышах, а также подтверждено в исследованиях на людях.

• Добавка спермидина активирует образование новых митохондрий в клетке (митохондриальный биогенез) посредством SIRT1-опосредованного деацетилирования PGC-1α (белка). Кроме того, спермидин ингибирует митохондриальную дисфункцию и сохраняет ультраструктуру сердечной мышцы. У животных наблюдалось снижение активности орнитиндекарбоксилазы (ODC) и SIRT1/PGC-1α (сигнальный путь сиртуин-1/коактиватор альфа рецептора, активируемого пероксисомным пролифератором), регулирующих митохондриальный биогенез. Напротив, активность SPD/спермин N1 ацетилтрансферазы повышалась. В экспериментах спермидин увеличивал активность PGC-1α, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (митохондриальный транскрипционный фактор α) и активность OXPHOS (окислительного фосфорилирования) в клетках сердечной мышцы. [Ван Дж. и др.] Спермидин замедляет старение сердца, улучшая биогенез и функцию митохондрий. Aging (Albany NY). 2020;12(1):650-71].
• Прием спермидина снижает риск развития аневризм брюшной аорты и улучшает целостность структуры аорты. Спермидин увеличивает количество аутофагически зависимых белков и уменьшает инфильтрацию воспалительных веществ и воспалительных фагоцитов (моноцитов). Поэтому спермидин может стать перспективным методом лечения аневризм брюшной аорты. [Лю С и др.] Спермидин подавляет развитие экспериментальных аневризм брюшной аорты. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• Прием спермидина улучшает функцию клеток сердечной мышцы (кардиомиоцитов) и снижает некроз клеток (гибель клеток). После инфаркта миокарда спермидин улучшает функцию сердца и уменьшает размер инфаркта, а также способствует увеличению массы сердечной мышцы (гипертрофия миокарда). Кроме того, он снижает воспаление, окислительное повреждение и апоптоз (запрограммированную гибель клеток) как in vitro (в пробирке), так и in vivo (наблюдение/проведение экспериментов на живых организмах). [Ян Дж. и др.] Спермидин усиливает аутофагический поток, улучшая сердечную дисфункцию после инфаркта миокарда путем воздействия на сигнальный путь AMPK/mTOR. Британский журнал фармакологии. 2019;176(17):3126-42].
• Прием спермидина замедляет старение артерий, которое запускается снижением уровня оксида азота, повышением уровня AGE (конечных продуктов гликирования), супероксида и окислительным стрессом. Спермидин нормализует скорость распространения пульсовой волны в артериях (aPWV; прямой показатель жесткости артерий), восстанавливает эндотелий-зависимую дилатацию артерий (EDD = конечно-диастолический диаметр; диаметр камер сердца в конце диастолы) и снижает окислительный стресс, уровень AGE и супероксида. Данное исследование предполагает, что спермидин может улучшить методы лечения старения артерий, а также профилактические меры против возрастных заболеваний сердца. [Ла Рокка Т.Дж. и др.; Спермидин, усиливающий аутофагию, обращает вспять старение артерий. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• Спермидин значительно подавляет накопление липидов (жировых отложений) и образование некротических ядер в атеросклеротических бляшках. Накопление липидов уменьшается, поскольку спермидин стимулирует отток холестерина путем активации аутофагии. Размер и состав бляшек не изменяются под действием спермидина. Стимуляция аутофагии может предотвратить развитие сосудистых заболеваний. [Михилс К.Ф. и др.]Спермидин снижает накопление липидов и образование некротического ядра в атеросклеротических бляшках посредством индукции аутофагии. Артеросклероз. 2016;251:319-27].
• Если плод испытывает опасное кислородное голодание в утробе матери (внутриутробная гипоксия), это приводит к снижению активности сердечной орнитиндекарбоксилазы и увеличению выработки спермидин/спермин N1-ацетилтрансферазы. Это вызывает снижение массы тела, массы сердца, пролиферации клеток сердечной мышцы, антиоксидантной способности, структуры митохондрий и митохондриального биогенеза. Одновременно происходит гибель большего количества клеток сердечной мышцы и аномальная пролиферация тканей (фиброз). Эти повреждения можно предотвратить путем введения спермидина в плаценту. [Чай Н. и др.; Спермидин предотвращает повреждение сердца у новорожденных крыс, подвергшихся внутриутробной гипоксии, путем ингибирования окислительного стресса и фрагментации митохондрий. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• Усиление аутофагии защищает от сердечно-сосудистых заболеваний. У крыс и мышей диетический спермидин оказывал кардиопротекторное действие, усиливая аутофагию и митофагию (расщепление митохондрий) в сердце. Кроме того, спермидин подавляет развитие гипертонии, улучшая биодоступность аргинина и защищая почки. У людей была обнаружена корреляция между добавлением спермидина и снижением артериального давления, а также снижением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Риск смерти от этих заболеваний также снижался. Спермидин является кардиопротекторным активатором аутофагии. [Эйзенберг Т. и др.; Диетический спермидин для снижения высокого кровяного давления. Аутофагия. 2017;13(4):767-769].
• Спермидин увеличивает продолжительность жизни мышей и оказывает кардиопротекторное действие. Он уменьшает патологическую кардиомиопатию, снижает систолическое артериальное давление и поддерживает диастолическую функцию у старых животных. Эта пищевая добавка усиливает аутофагию, митофагию и митохондриальное дыхание в сердце. Она улучшает механоэластичность клеток сердечной мышцы, увеличивает фосфорилирование титина и подавляет умеренное воспаление. У людей наблюдается корреляция между высоким содержанием спермидина в пище и снижением артериального давления, а также более низкой частотой сердечно-сосудистых заболеваний. [Эйзенберг и др.; Кардиозащита и продление жизни с помощью природного полиамина спермидина. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Влияние спермидина на сердечно-сосудистую систему теперь подтверждено данными, полученными на людях:

• Согласно недавним заявлениям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и МВФ, существует отрицательная взаимосвязь между потреблением спермидина с пищей и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний. [Soda K et al.; Пищевой полиамин и сердечно-сосудистые заболевания – эпидемиологическое исследование. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• Исследователи Тонг и Мадео описывают, как спермидин оказывает защитное действие на сердечно-сосудистую систему, согласно эпидемиологическим исследованиям. Они также написали, что диета, богатая спермидином, снижает общую смертность от сердечно-сосудистых заболеваний (и рака). [Мадео Ф. и др.; Спермидин: физиологический индуктор аутофагии, действующий как витамин против старения у человека? Аутофагия.] 2019;15(1):165-168 и Тонг Д. и др.; Спермидин способствует кардиозащитной аутофагии. Исследование кровообращения.2017;120(8):1229-3].
• По словам Нильссона, спермидин оказывает кардиозащитное действие как на мышах, так и на людях. [Пуччарелли С. и др.; Спермидин и спермин обогащены в цельной крови новорожденных/долгожителей. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• В рандомизированном исследовании Мацджумото было показано, что повышение уровня спермидина улучшает функцию эндотелия у здоровых испытуемых и снижает риск атеросклероза. [Мацумото М. и др.; Улучшение функции эндотелия путем индукции выработки микробных полиаминов в кишечнике: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Nutrients.2019;11(5)].
• Эйзенберг сообщает об этом в опубликованном исследовании. [Эйзенберг Т. и др.; Кардиозащита и продление продолжительности здоровой жизни благодаря природному полиамину спермидину. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]. Спермидин обращает вспять возрастные нарушения функции сердца у мышей путем активации аутофагии. Спермидин «омолаживает» поперечно-полосатую мускулатуру и улучшает функцию митохондрий, а также ключевые функции, связанные со старением сердца (включая гипертонию, гипертрофию левого желудочка, диастолическую дисфункцию и повышенную жесткость левого желудочка). Он также проявляет противовоспалительное действие. Эти эффекты зависят от аутофагии.

Спермидин и его воздействие на мозг

Спермидин играет важную роль в развитии мозга. Функционирование мозга, формирование памяти и консолидация памяти (укрепление воспоминаний или усвоенного материала в долговременной памяти) также зависят от спермидина. Современные исследования показывают, что эффекты аутофагии и полиаминовые связывающие участки NMDA-рецептора (NMDAr) в основном ответственны за влияние спермидина на память.

Воздействие на мозг первоначально было продемонстрировано на животных моделях с использованием крыс и плодовых мушек. В настоящее время существуют предварительные исследования на людях, подтверждающие эти эффекты.

• Введение спермидина улучшило консолидацию воспоминаний о страхе у крыс, в то время как антагонист TrkB (тирозин-рецепторная киназа B; белок) ANA-12 и ингибитор Pl3K (фосфоинозитид-3-киназа; фермент) LY29400z предотвратили влияние спермидина на память. Это позволяет предположить, что усиление консолидации памяти под действием спермидина связано с активацией рецептора TrkB и сигнального пути PI3K/Akt. [Бек Фаббрин С.Б. и др.; Улучшение консолидации памяти, вызванное спермидином, включает сигнальный путь PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• Добавка спермидина защищает плодовых мушек (точнее: дрозофил) от возрастных нарушений памяти. Эта пищевая добавка действует непосредственно на синапсы, обеспечивая аутофагически зависимую гомеостатическую регуляцию синаптического компонента, от которого возникает возбуждение. [Бхукель А, Мадео Ф, Сигрист С.Дж.; Спермидин усиливает аутофагию для защиты от старения синапсов. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• Уровень полиаминов в мозге снижается с возрастом. У плодовых мушек это снижение уровня полиаминов, как было замечено, связано со снижением памяти. Добавка спермидина улучшает аутофагию, восстанавливает уровень спермидина, характерный для молодого возраста, и предотвращает потерю памяти. Однако, если генетические дефекты препятствуют или ограничивают аутофагию, улучшения памяти не наблюдается. [Гупта ВК и др.; Восстановление полиаминов защищает от возрастного нарушения памяти зависимым от аутофагии образом.]Nat Neurosci.2013;16(10):1453-60].
• В недавнем исследовании 2020 года Рош подтверждает, что спермидин способствует долголетию и стимулирует аутофагию. Он поддерживает клеточный и нейрональный гомеостаз. Спермидин и спермин взаимодействуют с опиоидной системой и влияют на нейровоспаление (воспаление нервной ткани). Кроме того, они ингибируют приток кальция в клетки, вредные свободные радикалы и глутаматную эксайтотоксичность. Развитие и функционирование мозга зависят от концентрации полиаминов и, в частности, спермидина. Возрастные колебания уровня спермидина также приводят к дисбалансу в нейронной сети и ставят под угрозу нейрогенез (образование новых нервных клеток). Поэтому дополнительный прием спермидина может способствовать лечению заболеваний головного мозга, хотя точные механизмы еще не до конца изучены. [Гош И. и др.; Спермидин, индуктор аутофагии, как терапевтическая стратегия при неврологических расстройствах. Нейропептиды 2020].
• Хуан обнаружил, что введение спермидина после черепно-мозговой травмы (ЧМТ) значительно ускоряет улучшение неврологического состояния по шкале NNS и сокращает латентный период в тесте водного лабиринта Морриса. Исследования показали, что спермидин улучшает функцию гематоэнцефалического барьера. Кроме того, наблюдались положительные изменения в отношении гибели клеток и отека головного мозга. Значительно снизились уровни провоспалительных цитокинов и маркеров ЧМТ. Поскольку уровни спермидина были значительно снижены у пациентов с ЧМТ и тяжелыми нарушениями, Хуан предположил, что эта пищевая добавка может быть использована в качестве новой формы терапии при черепно-мозговой травме. [Хуан Дж. и др.; Спермидин оказывает защитное действие против черепно-мозговой травмы. Cell Mol Neurobiol. 2020].
• В рандомизированном исследовании preSmartAge, проведенном доктором Мирандой Вирт в больнице Шарите, спермидин значительно улучшил показатели памяти. Исследование показывает, что этот эффект основан на стимуляции нейромодуляторных действий в системе памяти. [Вирт М. и др.; Влияние добавок спермидина на когнитивные функции и биомаркеры у пожилых людей с субъективным снижением когнитивных функций (SmartAge) - протокол исследования для рандомизированного контролируемого исследования. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Спермидин: защита от нейродегенеративных заболеваний?

В дополнение к описанному выше воздействию спермидина на мозг, в следующем разделе представлены данные о его влиянии на нейродегенеративные заболевания, а также приведены новые результаты исследований на людях:

• В небольшом исследовании учёный М. Фишер успешно продемонстрировал, что усиление аутофагии в клетках головного мозга улучшает память. Кроме того, он обнаружил, что Т-клетки и цитокины выступают в качестве важных медиаторов в патогенезе болезни Альцгеймера. В высоких дозах спермидин подавляет все цитокины, кроме IL-17A, способствует аутофагии и увеличивает активацию Т-клеток. [Фишер М. и др.; Спермин и спермидин модулируют функцию Т-клеток у пожилых людей с когнитивными нарушениями и без них ex vivo. Aging (Albany NY). 2020 Jul 15;12(13):13716-13739].
• Исследование Пекара показало, что спермидин, благодаря своему влиянию на аутофагию, запускает удаление бета-амилоидных бляшек. Он оказывает положительное воздействие на деменцию и приводит к значительному улучшению когнитивных функций у жителей домов престарелых всего через три месяца применения. [Пекар Т. и др.; Спермидин при деменции: связь с возрастом и показателями памяти.]Вена Кляйн Вохеншр. 2020;132(1-2):42-46].
• В 2020 году Шварц описал, как более высокое потребление спермидина у пожилых людей связано с увеличением объема гиппокампа. Он также отметил более высокую среднюю плотность коры головного мозга и увеличение ее толщины в областях мозга, подверженных болезни Альцгеймера, а также в теменной и височной долях. [Black C et al.; Прием спермидина связан с толщиной коры головного мозга и объемом гиппокампа у пожилых людей. Neuroimage 2020;221:117132].
• В более раннем рандомизированном исследовании 2018 года Шварц уже обнаружил, что спермидин может защищать от когнитивных нарушений и нейродегенеративных заболеваний. [Блэк С. и др.; Безопасность и переносимость добавок спермидина у мышей и пожилых людей с субъективным снижением когнитивных функций. Старение (Олбани, Нью-Йорк). 2018;10(1):19-33].

Немецкое общество неврологии также признает большой потенциал спермидина в отношении его защитного действия против деменции и заявляет, что имеющиеся данные свидетельствуют о положительном влиянии спермидина на функции мозга и когнитивные способности. В настоящее время эти эффекты являются предметом исследования SmartAge, проводимого под руководством профессора Флёля. В этом исследовании используются препараты из зародышей пшеницы, обогащенные спермидином. [Динер ХК; Здоровое для мозга питание: как еда может защитить от деменции; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Спермидин в онкологии

В настоящее время утверждается, что спермидин также оказывает положительное воздействие в области профилактики рака. Этот полиамин может быть полезен даже при лечении небольших опухолей на ранних стадиях. Исследования показали следующие результаты:

• Левеск использовал спермидин в качестве противоракового средства в одном из своих исследований. Комбинация миметиков ограничения калорийности (CRMs; z.B. Спермидин в сочетании с активаторами иммуногенной клеточной смерти (ИКС) и ингибиторами иммунных контрольных точек (ИИК) улучшил контроль роста опухоли у мышей. Без миметиков ограничения калорийности, ИКС и ИИК приводят лишь к частичной сенсибилизации к лечению. [Levesque S et al.; Синергическая триада химиотерапии, ингибиторов иммунных контрольных точек и миметиков ограничения калорийности уничтожает опухоли у мышей. Онкоиммунология 2019;8(11):e1657375].
• Как обнаружили Юэ и его коллеги, спермидин может уменьшать дефекты раковых клеток, которые вызывают окислительную, стресс-индуцированную гибель клеток и способствуют развитию рака печени и фиброза печени за счет активации аутофагии. В качестве пищевой добавки этот полиамин может не только продлить жизнь мышей до 25%, но и минимизировать фиброз печени и очаги рака печени. [Юэ Ф. и др.; Спермидин продлевает продолжительность жизни и предотвращает фиброз печени и гепатоцеллюлярную карциному путем активации аутофагии, опосредованной MAP1S. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Пьетрокола прокомментировал перспективное исследование Кихля в 2019 году (s.o. ), в котором показано, что спермидин снижает смертность от рака, и написано, что рак может развиться только в том случае, если иммунная система не сможет распознать угрозу и уничтожить злокачественные клетки. Согласно этому, активируемая спермидином аутофагия способна подавлять злокачественные изменения, ингибировать проканцерогенные воспалительные реакции и способствовать противоопухолевому иммунитету. [Пьетрокола Ф. и др.; Спермидин снижает смертность от рака у людей.]Аутофагия 2019;15(2):362-5].
• В проспективном исследовании Варгаса с участием 87 602 женщин было показано, что более высокое ежедневное потребление полиаминов связано со сниженным риском колоректального рака (средний коэффициент риска 0,81), особенно у женщин с избыточным весом. [Варгас А.Дж. и др.] Потребление полиаминов с пищей и риск колоректального рака у женщин в постменопаузе. J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]. Однако следует отметить, что как раковые клетки с повышенной метаболической активностью, так и здоровые клетки используют полиамины. По этой причине в настоящее время обсуждается вопрос о том, может ли нарушение метаболизма полиаминов способствовать развитию рака. В таких случаях общая концентрация полиаминов повышается, а ферменты, участвующие в метаболизме полиаминов (такие как аденозилметиониндекарбоксилаза (SAMDC) и сперминоксидаза (SMO)), проявляют высокую активность. Если это подтвердится, следует избегать или снижать высокие уровни полиаминов во время противораковой терапии. [Новотарски С.Л. и др.; Полиамины и рак: значение для химиотерапии и химиопрофилактики.] Expert Rev Mol Med 2013;15:e3 и Мюррей-Стюарт Т.Р. и др.; Целенаправленное воздействие на метаболизм полиаминов для терапии и профилактики рака. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Источник: Спермидин и зародыши пшеницы – впечатляющий дуэт с многочисленными функциями; обзор доктора Удо Бёма.